其中，第 一类通道为同一个卫星号对应的处理通道数量大于等于两个的通道，第二类通道为同一个 卫星号对应的处理通道数量为一个的通道。
[0088] 欺骗通道获取单元，用于获取每个存在转发式欺骗攻击的卫星号对应的导航信号 接收处理通道。
[0089] 具体地，所述欺骗攻击防御模块12还包括根据所述真实信号的信号发射时间，进 行定位解算得到接收机正确的位置和时间信息。选择所述接收处理通道中信号发射时间最 大的信号，并用之进行定位解算，可避免欺骗信号对用户的影响，得到接收机正确的位置、 时间信息；
[0090] 进一步地，所述欺骗攻击防御模块12还包括当同一卫星号的导航信号接收处理 通道数为2时，根据转发式欺骗攻击信号的信号发射时间，进行定位解算得到转发式欺骗 源的位置。
[0091] 在只有一个转发式欺骗源的情况下可以反向确定欺骗源的位置，为进一步实现欺 骗源清除提供必要信息，进而达到防御转发式欺骗攻击、提高导航用户安全性的目的。
[0092] 更进一步地，还包括：
[0093] 信号捕获模块，用于对接收信号进行伪码捕获，得到大于等于预设捕获门限的相 关值对应的码相位和载波频率，并利用捕获得到的码相位和载波频率对信号进行牵引处 理；
[0094] 信号牵引模块，用于对所述牵引处理的信号，牵引预设时间后，对环路锁定值大于 等于预设牵引门限的信号进行跟踪处理。
[0095] 为了更清晰地说明卫星导航转发式欺骗攻击防御装置，以下对具体使用进行详细 说明：
[0096] 以GPS民用C/A码信号为例，实际测试了一个具体的欺骗场景。利用天线接收实 际GPS卫星信号，同时将该信号通过一台GPS转发式欺骗机经一定信号延迟后输出欺骗信 号。然后将接收到的实际信号和欺骗信号一同送入普通GPS接收机和采用了本发明的GPS 接收机中进行接收处理。
[0097] 如图3为本实施例提供的一种GPS接收机输出的定位结果，测试结果发现，普通 GPS接收机在同时接收处理实际信号和欺骗信号时无法定位，而采用了本发明的GPS接收 机不仅可以将信号区分为两类，而且可同时输出两个定位结果。其中与信号发射时间大者 相对应的定位解算结果为接收机真实位置、所得时间结果为当前真实GPS时间，而与信号 发射时间较小者相对应的定位解算结果为欺骗机位置、所得时间结果为欺骗机转发GPS信 号的时间。
[0098] 采用了本发明的GPS接收机将接收到的信号划分为两类：第一类信号包括卫星号 为{1，3, 4, 6, 11，17, 19, 28, 30, 32, 193}的信号，第二类信号为空（即没有信号划归为第二 类）。
[0099] 对接收处理相同卫星号的通道，按信号发射时间大小，选出发射时间较大的信 号通道（图3行中标注有L者）进行定位解算，可得定位解算所得位置结果为：北炜 40. 001495度、东经116. 330107度、高度72. 317993米，这就是接收机的真实位置；可得定 位解算所得时间结果为359916. 4648030514s，这是定位解算时的GPS时间。选出发射时间 较小的信号通道（图3行中标注有E者）进行定位解算，可得定位解算位置结果为：北炜 40. 001502度、东经116. 330071度、高度80. 787426米，这是欺骗机的位置；可得定位解算 所得时间结果为359916. 4644181894s，这是欺骗机转发GPS信号的时间。这两个时间结果 之差为0.000384862s，这是转发欺骗信号的时延。值得注意的是，试验时由于转发式欺骗机 转发的欺骗信号与真实信号来自于同一天线，因此两类信号所得位置结果基本相同，相差 仅在几米之内。该差值为GPS定位误差。尽管如此，利用本发明提供的装置，不仅可以排除 欺骗信号的影响（普通接收机此时无法定位，而采用了本发明的接收机仍可定位），而且通 过比较定位解算所得时间结果可准确计算出欺骗信号时延。
[0100] 本实施例首先对所有大于捕获门限的信号进行牵引、跟踪处理，然后利用信号发 射时间对信号进行分类，并利用同一卫星信号发射大小关系来区分真实信号和欺骗信号。 不仅可以有效防御转发式欺骗攻击，保障用户在即使遭受多个转发式欺骗源同时发起攻击 时还能正常使用卫星导航系统，而且在只有一个转发式欺骗源的情况下还可以反向确定欺 骗源的位置，为进一步实现欺骗源清除提供必要信息，进而达到防御转发式欺骗攻击、提高 导航用户安全性的目的
[0101] 本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以 在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技 术，以便不模糊对本说明书的理解。
【主权项】
1. 一种卫星导航转发式欺骗攻击防御方法，其特征在于，包括： 51、 获取每个卫星号对应的导航信号接收处理通道； 52、 获取所述接收处理通道中每个信号的信号发射时间，选择信号发射时间最大的信 号，标记为真实信号；并将所述接受处理通道的信号中除信号发射时间最大的信号之外的 其余信号标记为转发式欺骗攻击信号。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤Sl包括： 511、 选择同一卫星号至少有两个跟踪通道在进行跟踪处理的卫星号，得到存在转发式 欺骗攻击的卫星号； 512、 获取每个存在转发式欺骗攻击的卫星号对应的导航信号接收处理通道。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2包括：根据所述真实信号的信号 发射时间，进行定位解算得到接收机正确的位置和时间信息。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2包括：当同一卫星号的导航信号 接收处理通道数为2时，根据转发式欺骗攻击信号的信号发射时间，进行定位解算得到转 发式欺骗源的位置。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤Sll之前包括： 501、 对接收信号进行伪码捕获，得到大于等于预设捕获门限的相关值对应的码相位和 载波频率，并利用捕获得到的码相位和载波频率对信号进行牵引处理； 502、 对所述牵引处理的信号，牵引预设时间后，对环路锁定值大于等于预设牵引门限 的信号进行跟踪处理。6. -种卫星导航转发式欺骗攻击防御装置，其特征在于，包括： 处理通道获取模块，用于获取每个卫星号对应的导航信号接收处理通道； 欺骗攻击防御模块，用于获取所述接收处理通道中每个信号的信号发射时间，选择信 号发射时间最大的信号，标记为真实信号；并将所述接受处理通道的信号中除信号发射时 间最大的信号之外的其余信号标记为转发式欺骗攻击信号。7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理通道获取模块包括： 欺骗攻击识别单元，用于选择同一卫星号至少有两个跟踪通道在进行跟踪处理的卫星 号，得到存在转发式欺骗攻击的卫星号； 欺骗通道获取单元，用于获取每个存在转发式欺骗攻击的卫星号对应的导航信号接收 处理通道。8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述欺骗攻击防御模块还包括根据所述 真实信号的信号发射时间，进行定位解算得到接收机正确的位置和时间信息。9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述欺骗攻击防御模块还包括当同一卫 星号的导航信号接收处理通道数为2时，根据转发式欺骗攻击信号的信号发射时间，进行 定位解算得到转发式欺骗源的位置。10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括： 信号捕获模块，用于对接收信号进行伪码捕获，得到大于等于预设捕获门限的相关值 对应的码相位和载波频率，并利用捕获得到的码相位和载波频率对信号进行牵引处理； 信号牵引模块，用于对所述牵引处理的信号，牵引预设时间后，对环路锁定值大于等于 预设牵引门限的信号进行跟踪处理。
【专利摘要】本发明公开了一种卫星导航转发式欺骗攻击防御方法和装置，所述方法包括：S1、获取每个卫星号对应的导航信号接收处理通道；S2、获取所述接收处理通道中每个信号的信号发射时间，选择信号发射时间最大的信号，标记为真实信号；并将所述接受处理通道的信号中除信号发射时间最大的信号之外的其余信号标记为转发式欺骗攻击信号。通过本发明，不仅可以有效防御转发式欺骗攻击，保障用户在即使遭受多个转发式欺骗源同时发起攻击时还能正常使用卫星导航系统，而且在只有一个转发式欺骗源的情况下还可以反向确定欺骗源的位置，为进一步实现欺骗源清除提供必要信息。
【IPC分类】G01S19/21
【公开号】CN105204035
【申请号】CN201510652179
【发明人】李洪, 何力, 白文韬, 杨义臣, 陆明泉
【申请人】清华大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月10日